Tatuaggi diagnostici

L'arte del tatuaggio potrebbe aver trovato un impiego diagnostico. Un team di scienziati tedeschi ha sviluppato sensori dermici permanenti che possono essere applicati come tatuaggi. Sostanze analitiche colorimetriche potrebbero essere iniettate nella pelle al posto dell'inchiostro dei tatuaggi.

Sensori dermici potrebbero rilevare variazioni di pH e i livelli dei metaboliti

L'arte del tatuaggio potrebbe aver trovato un impiego diagnostico. Un team di scienziati tedeschi ha sviluppato sensori dermici permanenti che possono essere applicati come tatuaggi. Sostanze analitiche colorimetriche potrebbero essere iniettate nella pelle al posto dell'inchiostro dei tatuaggi. Lo studio è stato pubblicato dalla rivista Angewandte Chemie.

I tatuatori iniettano l'inchiostro nel derma, lo strato della pelle che ospita nervi, vasi sanguigni e follicoli piliferi. L'ago del tatuatore perfora l'epidermide e rilascia i pigmenti nel derma sottostante, dove si depositano in modo permanente.
Un team di ricercatori tedeschi ha ipotizzato che i tatuaggi possano essere usati a fine diagnostici. Secondo loro, infatti, la tecnica potrebbe essere usata per posizionare sensori in alcuni punti del corpo. I sensori potrebbero registrare variazioni metaboliche direttamente, senza alcuna distanza spaziale o ritardo temporale, e forse per un periodo di tempo molto lungo.

I ricercatori hanno identificato e adattato tre sensori chimici colorimetrici che producono un cambiamento di colore in risposta alle variazioni di alcuni biomarcatori. Il primo sensore era un indicatore di pH piuttosto semplice, costituito dai coloranti rosso metile, blu di bromotimolo, e fenolftaleina. Il sensore, iniettato in una porzione di pelle di maiale, come un tatuaggio, passava dal giallo  al blu al variare del pH.
Gli altri due sensori hanno sondato i livelli di glucosio e albumina. Livelli elevati di glucosio possono indicare un problema di diabete, mentre bassi livelli di albumina possono indicare un'insufficienza epatica o renale. Il sensore del glucosio misurava l’attività degli enzimi glucosio ossidasi e perossidasi, che, a seconda della concentrazione di glucosio, portava al cambiamento strutturale di un pigmento organico e al cambiamento di colore, dal giallo al verde scuro. Il sensore dell'albumina si basava su un colorante giallo che, associato alla proteina, diventava verde.

Credits: Wiley Online Library

I ricercatori hanno quindi creato diversi tatuaggi sensoriali su toppe di pelle di maiale. Quando variavano i biomarcatori, i colori dei tatuaggi cambiavano di conseguenza. Hanno poi quantificato questi effetti visibili valutando i colori con una semplice fotocamera da smartphone e un'applicazione.

Gli autori sostengono che questi tatuaggi sensoriali potrebbero consentire un monitoraggio permanente dei pazienti utilizzando una tecnica semplice ed economica. Con lo sviluppo di adeguati sensori colorimetrici, la tecnica potrebbe anche estendersi alla registrazione delle concentrazioni di elettroliti e patogeni o del livello di disidratazione di un paziente. Ulteriori studi ci diranno se i tatuaggi potranno diventare un efficace strumento diagnostico.

Fonti: Yetisen AK, Moreddu R, Seifi S, Jiang N, Vega K, Dong X, Dong J, Butt H, Jakobi M, Elsner M, Koch AW. Dermal Tattoo Biosensors for Colorimetric Metabolite Detection. Angew Chem Int Ed Engl. 2019 Jul 29;58(31):10506-10513. doi: 10.1002/anie.201904416. Epub 2019 Jul 3.
Press release. The Art of Sensing within the Skin. Wiley Online Library. https://onlinelibrary.wiley.com/page/journal/15213773/homepage/press/201917press.html